Nghiên cứu OMICS tích hợp và làm rõ chức năng của gen StGDPD1 cây khoai tây – một regulator trung tâm của tính trạng chịu mặn

 Nghiên cứu OMICS tích hợp và làm rõ chức năng của gen StGDPD1 cây khoai tây – một regulator trung tâm của tính trạng chịu mặn 

Nguồn: Han Xue, Yang Ruijie, Zhang Wenjing, Liu Jidong, Du Xinyue, Zhang Lili & Shi Ying. 2026. Integrated omics and functional validation identify StGDPD1 as a central regulator of salt stress tolerance in potato. Theoretical and Applied Genetics; January 12 2026; vol. 139; article 33

Đất nhiễm mặn đang đặt ra cho chúng ta nguy cơ lớn cho năng suất cây trồng toàn cầu, đặc biệt là nhóm cây trồng nhạy cảm với mặn như khoai tây (Solanum tuberosum L.). Tuy nhiên, cơ chế di truyền và biến dưỡng của khoai tây đối với tính chống chịu mặn vẫn còn được biết rất ít. Ở đây, tác giả tiến hành thực hiện việc sàng lọc thủy canh 10 giống khoai tây trong điều kiện xử lý NaCl và xác định được giống Dongnong 303 (DN303) là giống khoai tây chịu mặn tốt. Kết quả phân tích sinh lý cho thấy giống DN303 duy trì được sự tẳng trưởng của rễ và biểu hiện hoạt tính antioxidant gia tăng và tích tụ chất bảo vệ tính thẩm thấu trong điều kiện xử lý mặn. Tích hợp kết quả phổ biểu hiện transcriptomic và metabolomic cho thấy biến dưỡng glycerophospholipid, carbohydrate và sự điều tiết redox là trung tâm của phản ứng mặn của giống khoai tây DN303. Chú ý, gen StGDPD1 mã hóa glycerophosphodiester phosphodiesterase, điều tiết theo kiểu up rất mạnh mẽ trong điều kiện xử lý mặn, kết quả gắn liền với sự tăng lên của hàm lượng glycerol-3-phosphate (G3P), một cơ chất biến dưỡng có trong lập trình màng lipid và điều tiết thẩm thấu. Nghiên cứu chức năng gen cho thấy sự biểu hiện mạnh mẽ gen StGDPD1 làm tăng kết quả chịu mặn, trong khi, dòng khoai tây đột biết knockout nhờ CRISPR-Cas9 rất nhạy cảm với stress mặn, giảm hàm lượng G3P và chức năng bảo vệ antioxidant kém đi. Kết quả xác định StGDPD1 là một regulator chủ chốt của tính trạng chịu mặn của cây khoai tây và nhấn mạnh rõ tầm quan trọng của lộ trình biến dưỡng lipid giúp cây thích nghi với stress phi sinh học. Kết quả cung cấp nền tảng kiến thức động học và gen ứng cử viên phục vụ cải tiến giống khoai tây cao sản chịu mặn.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-05131-3